用于海上溢油处理的可控吸附脱附材料研究

来源 :第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wwp8133
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  石油,作为现代工业的"血液",不仅是国家生存和发展不可或缺的战略资源,也是不可再生的商品.然而石油在开采、运输和使用过程中出现的石油泄漏为我们的海洋环境和自然生态都带来了严重的危害.因此,寻找解决海上溢油污染的方法制定有效的清理方案显得尤为重要.目前用吸油材料处理溢油是最为经济、最有效的方法之一.本文针对海洋溢油清理与回收的问题,对基于特殊浸润性理论的吸油材料进行比较与分析,制备出对油污吸附脱附可控的复合型吸油材料.通过在不锈钢金属网表面生长规则的棒状ZnO阵列并涂覆低表面能的PDMS,得到了超疏水超亲油的不锈钢金属网;将之与纤维素溶解再生法制得的超亲水、水下超疏油的纤维素海绵进行组合,得到该溢油处理装置.制备方法经济环保、简单易行.通过二者的协同作用,对水上及水下各类油污的收集与吸附,并利用纤维素海绵的水下超疏油性能进行吸油后油的脱附与分离,成功实现将油污从广阔的海洋转移到有限的空间内进行分离与回收.外层的超疏水金属网可以有效阻止油水混合物中的水进入复合体系内部,其对水的接触角保持在150°以上,对水的粘附力只有1.3×10-5 N;而对油滴则具有很好的亲附性.内部的纤维素海绵空气中双亲而水下超疏油,水环境下对各种油及有机试剂的接触角均在150°以上,且具有很小的滚动角与粘附力.该复合型材料对原油、花生油、机油、正十六烷、石蜡、正己烷、氯仿等油品和有机试剂均有良好的吸附效果,对原油、花生油、正十六烷和氯仿的脱附效率达到80%以上,比通过正常挤压得到油样量增加了近50%.同时该复合型材料上水上可以承受自身重量15倍的负重和2.5 kPa的水压,很适用于海上溢油的清理.
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